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关于CRH2型动车组滑行问题的研究

 论文栏目:冶金工业    更新时间:2018-03-14 14:32   

摘 要:文章详细的阐述了CRH2型动车组滑行的检测原理、分析了其发生原因及产生的影响,并针对不同的故障原因梳理了相应的处理措施,对有效的抑制滑行的产生,降低动车组运行故障率有所借鉴。 
  关键词:动车组;滑行;BCU 
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.036 
  0 引言 
  安全是動车组发展的第一要务,滑行作为影响动车组运营安全的常见因素,如何有效的抑制滑行的产生,减小滑行对动车组的带来的影响至关重要。本文从滑行的检测原理、发生原因、产生的影响等方面入手,分析了滑行的原因,并针对滑行产生的影响,提出了相应的应对方案。 
  1 滑行检测条件 
  动车组运行过程中,基准轴速度大于3km/h时,在制动、惰行或者从制动、惰行转换为牵引后的1.5秒内,将进行滑行检测。制动控制装置通过速度传感器采集每根轴的速度信号,当检测到单轴减速度检测(β)、单轴速度与基准轴的速度差(ΔV)中达到设定阈值时就判定为滑行状态。当速度差(ΔV)恢复到设定阀值时,判定为滑行解除。BCU检测到滑行后制动控制器会进行记录,并传输给终端中央显示在MON屏,同时会输出防滑指令进行防滑控制。 
  2 滑行产生的原因 
  车辆行驶中轨道黏着系数降低、速度传感器采集信号异常均可能导致轴速异常变化,达到设定阀值,制动控制装置判定为滑行。 
  2.1 轨道黏着系数过低 
  动车组运营途中采用空气制动和电制动两种粘着制动方式来控制车辆减速与停止,因此,轮轨间粘着力的大小对制动效果有重要的影响,粘着系数越大,粘着力也会越大,车辆会充分发挥其制动性能。粘着力的大小可以用轮轨间的粘着系数与轴重的乘积来计算,粘着系数主要受车辆雨霜雪气候、轮轨接触面状态影响,车辆运行途中遭遇恶劣天气,粘着系数过低,轮轨间的粘着力较小,当车辆施加大级别制动时,车辆将产生滑行。 
  2.2 速度传感器信号异常 
  动车组轮速的采集通常由安装在轴端(拖车)或者牵引电机非传动端(动车)的速度传感器完成。速度传感器为无摩擦的非接触式传感器,检测测速齿轮转动形成脉冲信号,制动控制装置根据脉冲信号频率与轮速关系,计算出相应的轮速。当速度传感器探头出现磨损、连接器接触不良或者线缆异常会导致速度传感器采集的脉冲信号异常,速度出现波动,当减速度和速度差达到滑行设定的阀值,判定为滑行。 
  3 滑行的影响 
  严重的车辆滑行可能会导致踏面擦伤,轮对擦伤后会改变轮对平稳运行状态,增大了车辆的振动强度,会对转向架部件造成冲击,使得转向架各部件使用寿命缩短。滑行可能会造成车辆车辆制动距离增大,造成车辆冒进,存在越过站台的风险,影响行车秩序。车辆发生严重滑行后,会控制防滑阀频繁动作,导致总风压力降低,当总风压力达到压力开关设定值时,会触发车辆紧急制动,总风压力进一步下降,停放制动装置压力开关动作,会报出停放制动异常施加故障。 
  4 滑行控制措施 
  4.1 撒砂控制 
  当各车BCU 在运行途中检测出严重滑行时,通过网络向MON 发送撒砂请求信号,中央装置向各车BCU 传递撒砂控制指令,控制撒砂继电器得电,持续进行撒砂,直至本列无车辆滑行解除。另外,制动过程中,司机可根据需要(轮轨出现非正常的油污附着等恶劣情况)操作撒砂控制开关,进行手动撒砂,使轮轨黏着恢复。 
  4. 2 防滑阀控制 
  车辆产生滑行后,BCU取消再生制动请求信号,牵引变流器停止输出电制动力,同时控制防滑阀的保压阀(HV)排风阀(RV)动作来减小滑行轴的空气制动力,使滑行轴的速度得以恢复。防滑阀控制通常分为制动、保持、缓解三个过程:制动过程,保持阀、排气阀均为OFF状态,BC压力从IN口进入,至OUT口输出;保持过程,保持阀为ON,排气阀为OFF状态,IN口、OUT口均与Ex口之间的气路被切断;缓解过程,保持阀、排气阀均为ON状态,OUT口与Ex口之间的气路被连通,BC压力从OUT口进入,至Ex口输出。另外,通过完善防滑阀上电自检程序、优化连接器结构降低了防滑阀故障率,对滑行进行有效的控制,大大减小了滑行的影响。 
  此外,运营途中BCU检测到滑行后,将控制踏面清扫装置动作,保证全列轮对踏面的清洁;提高车辆滑行时空压机的启机值,保证总风压力的正常,防止其他故障的发生。除车辆自身控制外,库内检修时应加强速度传感器、防滑阀、踏面情况的检查;在运行途中,建议司机在极端路况下,提前进行小级别制动,机械师对途中滑行状态进行监控,确保动车组的平稳有序运行。 
  参考文献: 
  [1]顾小山.CRH2型动车组制动系统防滑控制的优化[J].铁路计算机应用,2015(10):41-43. 
  [2]刘海鸿.关于CRH5型动车组制动系统检修中存在的问题及对策[J].中国电子商情:科技创新,2014(04):128. 
  [3]骆伟涛.浅谈CRH2、CRH5型动车组制动系统特性[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2014(04):51-53. 
  [4]陈艳鑫,杨硕.对于高速动车组制动系统技术分析探讨[J].中国机械,2014(04):17-18. 
  作者简介:王大山(1990-),男,山东滕州人,研究生。

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